1. 模板的右尖括號

在泛型編程中，模板實(shí)例化有一個非常繁瑣的地方，那就是連續(xù)的兩個右尖括號（>>）會被編譯器解析成右移操作符，而不是模板參數(shù)表的結(jié)束。我們先來看一段關(guān)于容器遍歷的代碼，在創(chuàng)建的類模板 Base 中提供了遍歷容器的操作函數(shù) traversal():

// test.cpp
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

template <typename T>
class Base
{
public:
    void traversal(T& t)
    {
        auto it = t.begin();
        for (; it != t.end(); ++it)
        {
            cout << *it << " ";
        }
        cout << endl;
    }
};


int main()
{
    vector<int> v{ 1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
    Base<vector<int>> b;
    b.traversal(v);

    return 0;
}

如果使用 C++98/03 標(biāo)準(zhǔn)來編譯上邊的這段代碼，就會得到如下的錯誤提示：

test.cpp:25:20: error: '>>' should be '> >' within a nested template argument list
Base<vector<int>> b;

根據(jù)錯誤提示中描述模板的兩個右尖括之間需要添加空格，這樣寫起來就非常的麻煩，C++11改進(jìn)了編譯器的解析規(guī)則，盡可能地將多個右尖括號（>）解析成模板參數(shù)結(jié)束符，方便我們編寫模板相關(guān)的代碼。

上面的這段代碼，在支持 C++11 的編譯器中編譯是沒有任何問題的，如果使用 g++ 直接編譯需要加參數(shù) -std=c++11

2. 默認(rèn)模板參數(shù)

在 C++98/03 標(biāo)準(zhǔn)中，類模板可以有默認(rèn)的模板參數(shù)：

#include <iostream>
using namespace std;

template <typename T = int, T t = 520>
class Test
{
public:
    void print()
    {
        cout << "current value: " << t << endl;
    }
};

int main()
{
    Test<> t;
    t.print();

    Test<int, 1024> t1;
    t1.print();

    return 0;
}

但是不支持函數(shù)的默認(rèn)模板參數(shù)，在C++11中添加了對函數(shù)模板默認(rèn)參數(shù)的支持:

#include <iostream>
using namespace std;

template <typename T = int, T t = 520>
class Test
{
public:
    void print()
    {
        cout << "current value: " << t << endl;
    }
};

int main()
{
    Test<> t;
    t.print();

    Test<int, 1024> t1;
    t1.print();

    return 0;
}

通過上面的例子可以得到如下結(jié)論：當(dāng)所有模板參數(shù)都有默認(rèn)參數(shù)時，函數(shù)模板的調(diào)用如同一個普通函數(shù)。但對于類模板而言，哪怕所有參數(shù)都有默認(rèn)參數(shù)，在使用時也必須在模板名后跟隨 <> 來實(shí)例化。

另外：函數(shù)模板的默認(rèn)模板參數(shù)在使用規(guī)則上和其他的默認(rèn)參數(shù)也有一些不同，它沒有必須寫在參數(shù)表最后的限制。這樣當(dāng)默認(rèn)模板參數(shù)和模板參數(shù)自動推導(dǎo)結(jié)合起來時，書寫就顯得非常靈活了。我們可以指定函數(shù)模板中的一部分模板參數(shù)使用默認(rèn)參數(shù)，另一部分使用自動推導(dǎo)，比如下面的例子：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

template <typename R = int, typename N>
R func(N arg)
{
    return arg;
}

int main()
{
    auto ret1 = func(520);
    cout << "return value-1: " << ret1 << endl;

    auto ret2 = func<double>(52.134);
    cout << "return value-2: " << ret2 << endl;

    auto ret3 = func<int>(52.134);
    cout << "return value-3: " << ret3 << endl;

    auto ret4 = func<char, int>(100);
    cout << "return value-4: " << ret4 << endl;

    return 0;
}

測試代碼輸出的結(jié)果為:

return value-1: 520
return value-2: 52.134
return value-3: 52
return value-4: d

根據(jù)得到的日志輸出，分析一下示例代碼中調(diào)用的模板函數(shù)：

auto ret = func(520);
函數(shù)返回值類型使用了默認(rèn)的模板參數(shù)，函數(shù)的參數(shù)類型是自動推導(dǎo)出來的為 int 類型。
auto ret1 = func<double>(52.134);
函數(shù)的返回值指定為 double 類型，函數(shù)參數(shù)是通過實(shí)參推導(dǎo)出來的，為 double 類型
auto ret3 = func<int>(52.134);
函數(shù)的返回值指定為 int 類型，函數(shù)參數(shù)是通過實(shí)參推導(dǎo)出來的，為 double 類型
auto ret4 = func<char, int>(100);
函數(shù)的參數(shù)為指定為 int 類型，函數(shù)返回值指定為 char 類型，不需要推導(dǎo)
當(dāng)默認(rèn)模板參數(shù)和模板參數(shù)自動推導(dǎo)同時使用時（優(yōu)先級從高到低）：

如果可以推導(dǎo)出參數(shù)類型則使用推導(dǎo)出的類型
如果函數(shù)模板無法推導(dǎo)出參數(shù)類型，那么編譯器會使用默認(rèn)模板參數(shù)
如果無法推導(dǎo)出模板參數(shù)類型并且沒有設(shè)置默認(rèn)模板參數(shù)，編譯器就會報(bào)錯。
看一下下面的例子：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

// 函數(shù)模板定義
template <typename T, typename U = char>
void func(T arg1 = 100, U arg2 = 100)
{
    cout << "arg1: " << arg1 << ", arg2: " << arg2 << endl;
}

int main()
{
    // 模板函數(shù)調(diào)用
    func('a');
    func(97, 'a');
    // func(); //編譯報(bào)錯
    return 0;
}

程序輸出的結(jié)果為:

arg1: a, arg2: d
arg1: 97, arg2: a

分析一下調(diào)用的模板函數(shù) func()：

func('a')：參數(shù) T 被自動推導(dǎo)為 char 類型，U 使用的默認(rèn)模板參數(shù)為 char 類型
func(97, 'a');：參數(shù) T 被自動推導(dǎo)為 int 類型，U 使用推導(dǎo)出的類型為 char
func();：參數(shù) T 沒有指定默認(rèn)模板類型，并且無法自動推導(dǎo)，編譯器會直接報(bào)錯
模板參數(shù)類型的自動推導(dǎo)是根據(jù)模板函數(shù)調(diào)用時指定的實(shí)參進(jìn)行推斷的，沒有實(shí)參則無法推導(dǎo)
模板參數(shù)類型的自動推導(dǎo)不會參考函數(shù)模板中指定的默認(rèn)參數(shù)。

到此這篇關(guān)于詳解C++11中模板的優(yōu)化問題的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C++11模板優(yōu)化內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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